Задание 20

Расчётная задача (повышенный уровень) · 82 задания

Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 6…
Закон Ома
Задание №20
№20
Брусок массой 200 г, движущийся по гладкой горизонтальной поверхности, подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается и начинается шерохо…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20
Резистор № 1 сопротивлением 25 Ом включён последовательно с резистором № 2 в сеть с напряжением 220 В. Чему равно сопротивление резистора № 2, если мо…
Закон Ома
Задание №20
№20
Нагреватель включён последовательно с резистором сопротивлением 9 Ом в сеть с напряжением 240 В. Чему равно сопротивление нагревателя, если мощность,…
Закон Ома
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 4…
Расчётная задача
Задание №20
№20
Брусок массой 100 г движется по гладкой горизонтальной поверхности. Со скоростью 4 м/с он подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 180 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 1…
Закон Ома
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R 1 = 10 Ом, R 2…
Закон Ома
Задание №20
№20
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R 1 = 10 Ом, R 2…
Закон Ома
Задание №20
№20
Какую по величине работу должна совершить сила трения для полной остановки тела массой 1000 кг, движущегося по горизонтальной поверхности со скоростью…
Кинетическая и потенциальная энергия
Задание №20
№20
Участок цепи содержит три лампы, каждая сопротивлением 240 Ом, соединенные параллельно. Лампы включены в сеть, напряжение которой 120 В. Определите мо…
Соединения проводников
Задание №20
№20
Тело массой 200 г брошено вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с . На какой высоте относительно точки бросания кинетическая энергия тела будет…
Закон сохранения энергии

Задание №20 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Тело массой 2 кг движется по окружности радиусом 2 м с постоянной по модулю скоростью 3 $\frac{м}{с}$ . Чему равен модуль равнодействующей сил, приложенных к телу?

Ваше решениедо 3 баллов

Запишите решение задачи...

Решение

Решение.

Для решения задачи воспользуемся вторым законом Ньютона и формулой для центростремительного ускорения.

Дано:
$m = 2 \text{ кг}$
$R = 2 \text{ м}$
$v = 3 \text{ м/с}$
$F - ?$

Анализ и формулы:
1. Согласно второму закону Ньютона, модуль равнодействующей всех сил $F$ , приложенных к телу, равен произведению массы тела $m$ на его ускорение $a$ :
$F = m \cdot a$
2. При движении тела по окружности с постоянной по модулю скоростью оно обладает центростремительным ускорением $a_{ц}$ , которое направлено к центру окружности. Модуль этого ускорения вычисляется по формуле:
$a_{ц} = \frac{v^{2}}{R}$
3. Подставим выражение для ускорения в формулу второго закона Ньютона и получим рабочую формулу для расчёта модуля равнодействующей силы:
$F = m \cdot \frac{v^{2}}{R}$

Вычисления:
Подставим числовые значения из условия задачи:
$F = 2 \text{ кг} \cdot \frac{(3 \text{ м/с})^{2}}{2 \text{ м}} = 2 \cdot \frac{9}{2} \text{ Н} = 9 \text{ Н}$

Проверка размерности:
$[F] = \text{кг} \cdot \frac{(\text{м/с})^{2}}{\text{м}} = \frac{\text{кг} \cdot \text{м}^{2}}{\text{с}^{2} \cdot \text{м}} = \frac{\text{кг} \cdot \text{м}}{\text{с}^{2}} = \text{Н}$
Единицы измерения соответствуют искомой величине (силе).

Ответ: 9 Н

Источник: ФИПИ